CN116193328A - 振动组件及扬声器 - Google Patents

振动组件及扬声器 Download PDF

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CN116193328A
CN116193328A CN202111424798.9A CN202111424798A CN116193328A CN 116193328 A CN116193328 A CN 116193328A CN 202111424798 A CN202111424798 A CN 202111424798A CN 116193328 A CN116193328 A CN 116193328A
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displacement
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周文兵
张磊
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Shenzhen Voxtech Co Ltd
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Shenzhen Voxtech Co Ltd
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Abstract

本说明书的一个或多个实施例涉及振动组件,所述振动组件包括:质量元件;弹性元件,所述弹性元件包括增强区域和第一预处理区域;其中,所述增强区域用于支撑所述质量元件,所述第一预处理区域为所述质量元件提供沿所述质量元件的振动方向的第一位移量。

Description

振动组件及扬声器
技术领域
本说明书涉及声学技术领域,特别涉及振动组件及扬声器。
背景技术
扬声器通过振膜推动空气振动,从而产生声音。对于小尺寸的MEMS扬声器或微型扬声器,由于其尺寸为毫米量级,因而振膜的尺寸大幅度缩小,推动空气量少,会使得小尺寸的MEMS扬声器或微型扬声器的低频灵敏度不高。
因此,有必要提出一种振动组件,以提高扬声器(尤其是小尺寸扬声器)的低频性能。
发明内容
本说明书一方面提供一种振动组件,包括:弹性元件,所述弹性元件包括增强区域、第一预处理区域和固定区域,所述增强区域设置于所述弹性元件的中部,所述第一预处理区域环绕设置于所述增强区域外围,所述固定区域环绕设置于所述第一预处理区域外围;支撑元件,所述支撑元件与所述固定区域连接;其中,在所述弹性元件振动时,所述第一预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第一位移量。
本说明书另一方面提供一种扬声器,包括:壳体,所述壳体形成腔体;声学驱动器,所述声学驱动器位于所述腔体内;所述声学驱动器包括振动组件和驱动单元;所述振动组件包括弹性元件以及支撑所述弹性元件的支撑元件,所述支撑元件与所述壳体连接;所述弹性元件包括增强区域、第一预处理区域和固定区域,所述增强区域设置于所述弹性元件的中部,所述第一预处理区域环绕设置于所述增强区域外围,所述固定区域环绕设置于所述第一预处理区域外围;所述固定区域与所述支撑元件连接;其中,在所述弹性元件振动时,所述第一预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第一位移量。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性框架图;
图2是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图3是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图4是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图5是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图6是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图7是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图8是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图9是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图10是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图11是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图12是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图13是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图14A是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图14B是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图14C是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图15是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图16是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图17是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图18是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图19是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图20是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图21是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图22是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图23是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图24是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图25是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图26是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图27是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图28是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图;
图29是根据本说明书的一些实施例所示的扬声器示例性框架图;
图30是根据本说明书的一些实施例所示的扬声器示例性结构图;
图31是根据本说明书的一些实施例所示的扬声器示例性结构图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
本说明书一些实施例中提供了一种振动组件。振动组件可以响应于机械振动(如驱动单元的机械振动)而产生振动。在一些实施例中,振动组件可以设置于扬声器中,振动组件可以在驱动单元的作用下进行振动,并通过扬声器的壳体上的孔部将振动产生的气导声音信号传递至扬声器的外部。在一些实施例中,振动组件可以包括弹性元件和支撑元件,支撑元件与弹性元件连接,并支撑弹性元件。在一些实施例中,弹性元件可以包括增强区域、一个或多个预处理区域和固定区域,其中,增强区域可以设置于弹性元件的中部,一个或多个预处理区域环绕设置于增强区域的外围,固定区域环绕设置于一个或多个预处理区域外围。支撑元件与弹性元件的固定区域连接。在一些实施例中,支撑元件可以位于固定区域沿增强区域的振动方向的任一表面,并与固定区域连接。在一些实施例中,在弹性元件振动时,一个或多个预处理区域可以为增强区域提供沿增强区域的振动方向的一个或多个位移量。在一些实施例中,一个或多个预处理区域为增强区域提供的振动位移或振动幅度由该一个或多个预处理区域提供的沿增强区域的振动方向的一个或多个位移量叠加而成。预处理区域可以是弹性元件上经过预先处理的区域,该预处理区域相比于弹性元件上的其他区域(未进行预先处理的区域)具有更强的变形能力。在一些实施例中,预先处理的手段可以包括但不限于折弯、改变材料硬度等。由于一个或多个预处理区域具有比弹性元件上的其他区域更强的变形能力,因此,设置一个或多个预处理区域可以提高增强区域沿其振动方向的总位移量,即可以提高增强区域的振动位移或振动幅度。在一些实施例中,弹性元件可以包括第一预处理区域,第一预处理区域为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第一位移量。增强区域的振动方向的第一位移量可以是第一预处理区域为增强区域在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。在一些实施例中,弹性元件还可以包括第二预处理区域,第二预处理区域为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第二位移量。增强区域的振动方向的第二位移量可以是第二预处理区域为增强区域在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。在一些实施例中,一个或多个预处理区域可以包括一个或多个折环(例如,第一折环、第二折环等),一个或多个折环在受到振动时产生形变,折环受到振动产生的形变量大于未进行预处理的弹性元件(非折环)受到振动产生的形变量,从而提高在弹性元件振动时,增强区域在其振动方向上的振动位移或振动幅度,从而达到提高振动组件响应的灵敏度。
在一些实施例中,振动组件应用于扬声器时,弹性元件的一个或多个预处理区域(例如,折环)可以提高增强区域在其振动方向上的振动位移或振动幅度,从而可以推动更多的空气振动,进而提高扬声器的低频性能(如灵敏度)。并且,通过在弹性元件上设置一个或多个预处理区域(如折环)以提高弹性元件的形变能力,使弹性元件在增强区域的振动方向上具有更大的可变形量,使得振动组件在振动幅度较大时,一个或多个预处理区域可以通过变形将振动冲击所产生的应力分散于一个或多个预处理区域内部,防止弹性元件产生应力集中,避免振动组件(尤其是弹性元件)在振动幅度较大时损坏,提高扬声器的可靠性。
图1是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性框架图。如图1所示,振动组件100可以包括弹性元件110和支撑元件120。
弹性元件可以是在外部载荷的作用下能够发生弹性形变的元件。在一些实施例中,弹性元件可以是振膜。在一些实施例中,弹性元件110可以为耐高温的材料,使得弹性元件110在振动组件100应用于振动传感器或扬声器时的加工制造过程中保持性能。在一些实施例中,弹性元件110处于200℃~300℃的环境中时,其杨氏模量和剪切模量无变化或变化很小(如变化量在5%以内),其中,杨氏模量可以用于表征弹性元件110受拉伸或压缩时的变形能力,剪切模量可以用于表征弹性元件110受剪切时的变形能力。在一些实施例中,弹性元件110可以为具有良好弹性(即易发生弹性形变)的材料,使得振动组件100具有良好的振动响应能力。在一些实施例中,弹性元件110的材质可以是有机高分子材料、胶类材料等中的一种或多种。在一些实施例中,有机高分子材料可以为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(Polyamides,PA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile ButadieneStyrene,ABS)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、高冲击聚苯乙烯(High Impact Polystyrene,HIPS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)、聚氨酯(Polyurethanes,PU)、聚乙烯(Polyethylene,PE)、酚醛树脂(Phenol Formaldehyde,PF)、尿素-甲醛树脂(Urea-Formaldehyde,UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(Melamine-Formaldehyde,MF)、聚芳酯(Polyarylate,PAR)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)、聚酰亚胺(Polyimide,PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate two formic acid glycol ester,PEN)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone,PEEK)、硅胶等中的任意一种或其组合。在一些实施例中,有机高分子材料也可以是各种胶,包括但不限于凝胶类、有机硅胶、丙烯酸类、聚氨酯类、橡胶类、环氧类、热熔类、光固化类等等,优选地可为有机硅粘接类胶水、有机硅密封类胶水。
在一些实施例中,弹性元件110的邵氏硬度可以为1-50HA。在一些实施例中,弹性元件110的邵氏硬度可以为1-15HA。在一些实施例中,弹性元件110的邵氏硬度可以为14.9-15.1HA。
在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影可以为圆形、矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形。
在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为矩形时,可以设置弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影尺寸(如长度、宽度)在合适范围内,以保证振动组件100的性能。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为矩形,且矩形的长度可以为4mm-12mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为矩形,且矩形的长度可以为5mm-10mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为矩形,且矩形的宽度可以为4mm-10mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为矩形,且矩形的宽度可以为5mm-8mm。
在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为圆形时,可以设置弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影尺寸(如直径)在合适范围内,以保证振动组件100的性能。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为圆形,且圆形的直径可以为4mm-12mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为圆形,且圆形的直径可以为5mm-10mm。
在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为多边形时,可以设置弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影尺寸(如多边形外接圆直径)在合适范围内,以保证振动组件100的性能。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为多边形,且多边形的外接圆直径可以为4mm-12mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的投影为多边形,且多边形的外接圆直径可以为5mm-10mm。
在一些实施例中,对于不同形状的弹性元件110(即弹性元件110沿增强区域的振动方向具有不同的投影形状),可以设置弹性元件110沿增强区域的振动方向的厚度在合适范围内,以保证振动组件100的性能。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的厚度可以为0.2mm-1mm。在一些实施例中,弹性元件110沿增强区域的振动方向的厚度可以为0.3mm-0.7mm。
在一些实施例中,弹性元件110可以包括增强区域、第一预处理区域和固定区域,其中,增强区域可以位于弹性元件110的中部,第一预处理区域环绕设置于增强区域的外围,为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第一位移量。固定区域环绕设置于第一预处理区域的外围,固定区域与支撑元件120连接。
第一预处理区域可以是弹性元件上经过预先处理的区域。在一些实施例中,预先处理可以是改变材料硬度。在一些实施例中,第一预处理区域可以是弹性元件110上硬度低于其他部分的区域。由于第一预处理区域的硬度低于弹性元件110上的其他部分,因此,在弹性元件110振动时,第一预处理区域更易发生变形,从而使第一预处理区域产生的形变量可以大于弹性元件110上预处理区域(如第一预处理区域)以外的其他区域产生的形变量,进而提高第一区域处理区域为增强区域提供的沿增强区域的振动方向的第一位移量,进而提高增强区域的振动幅度或振动位移,进一步提高振动组件100的低频灵敏度。并且,由于第一预处理区域更易发生变形,因此,在弹性元件110振动过程中,第一预处理区域中产生的应力更易分散在整个第一预处理区域中,从而可以避免在某些特定位置(如固定区域与支撑元件120的连接位置)出现应力集中的情况,防止弹性元件110损坏。
在一些实施例中,预先处理可以是折弯。在一些实施例中,第一预处理区域可以包括第一折环。折环可以是相对于连接第一预处理区域两端的平面具有突出于该平面的折弯部分的结构。第一折环在弹性元件110振动时会产生形变,第一折环的折弯部分在振动过程中存在变直的趋势,从而使第一折环产生的形变量可以大于非折环区域(即弹性元件110上折环区域(如第一折环区域)以外的其他区域)产生的形变量,进而提高第一预处理区域为增强区域提供的沿增强区域的振动方向的第一位移量。在一些实施例中,第一折环在振动过程中发生变形后的尺寸对应于增强区域的振动方向的分量即为第一位移量。由于在弹性元件110振动过程中,第一折环可以通过折弯部分的变直趋势产生更大的变形量,因此,第一折环可以使第一预处理区域中产生的应力更易分散在第一折环上,从而可以避免在某些特定位置出现应力集中的情况,防止弹性元件110损坏。
由于预处理区域相对于弹性元件110的其他区域更易发生变形,通过设置第一预处理区域,可以减小弹性元件110的总刚度,提高振动组件100的顺性,当弹性元件110的质量不变时,可以使振动组件100的共振峰f0前移(即,向低频移动),从而提高振动组件100的低频灵敏度。
在一些实施例中,第一折环在平行于增强区域的振动方向的截面上的截面形状可以包括但不限于圆弧状、椭圆弧状、折线状、尖齿状、方齿状中的一种或多种。
在一些实施例中,第一折环可以具有第一弯折方向。第一弯折方向可以是在任意平行于增强区域的振动方向的投影面上,垂直于连接第一折环两端的线段,且朝向突出于该平面的折弯部分的方向。在一些实施例中,当第一折环在平行于增强区域的振动方向的投影面上的截面形状为圆弧状时,第一弯折方向可以是垂直于连接该圆弧的两端点的直线所朝向的圆弧凸起部分(即折弯部分)的方向。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域的振动方向可以平行。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域的振动方向可以垂直。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域的振动方向可以呈第一夹角。关于第一预处理区域的更多内容可以参考本说明书图2-图6,及其相关描述。
在一些实施例中,弹性元件110还可以包括第二预处理区域,第二预处理区域环绕设置于第一预处理区域的外围。在一些实施例中,第二预处理区域与第一预处理区域可以直接连接,即,第二预处理区域与第一预处理区域之间的间距为零。在一些实施例中,第二预处理区域与第一预处理区域也可以间隔设置,即,第二预处理区域与第一预处理区域之间具有预设的间距(如10微米、100微米等)。在一些实施例中,第二预处理区域可以为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第二位移量。第二位移量可以是第二预处理区域为增强区域在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。
在一些实施例中,第二预处理区域可以是弹性元件上的第一预处理区域之外的另一经过预先处理的区域,因此,在弹性元件110振动时,第二预处理区域产生的形变量可以大于弹性元件110上预处理区域(如,第一预处理和第二预处理区域)以外的其他区域产生的形变量。在一些实施例中,第二预处理区域可以具有与第一预处理区域相类似的结构。
在一些实施例中,第二预处理区域可以包括第二折环。第二折环在弹性元件110振动时会产生形变,第二折环的折弯部分在振动过程中存在变直的趋势,从而使第二折环产生的形变量可以大于非折环区域产生的形变量,进而提高第二预处理区域为增强区域提供的沿增强区域的振动方向的第二位移量。第二折环在振动过程中发生变形后的尺寸在增强区域的振动方向的分量即为第二位移量。在一些实施例中,第二折环在平行于增强区域的振动方向的截面上的截面形状可以包括但不限于圆弧状、椭圆弧状、折线状、尖齿状、方齿状中的一种或多种。
在一些实施例中,第二折环可以具有第二弯折方向。第二弯折方向可以是在任意平行于增强区域的振动方向的投影面上,垂直于连接第二折环两端的线段,且朝向突出于该平面的折弯部分的方向。在一些实施例中,第二弯折方向与第一弯折方向可以相同或不同(例如,相反、垂直等)。第二弯折方向与第一弯折方向相反是指第一折环的折弯部分突出的方向与第二折环的折弯部分突出的方向在同一平面内朝向相反。在一些实施例中,当第一折环和第二折环为平滑曲线(曲率不等于0,且曲线的一阶导数连续)时,第一折环上任一点对应的曲率中心和第二折环上任一点对应的曲率中心分别位于弹性元件的两侧,则第二弯折方向与第一弯折方向相反。在一些实施例中,关于第二预处理区域的更多内容可以参考本说明书图7-图18,及其相关描述。
在一些实施例中,弹性元件110还可以包括非预处理区域。在一些实施例中,当第一预处理区域和第二预处理区域间隔设置时,连接第一预处理区域和第二预处理区域之间的区域可以是非预处理区域。在一些实施例中,当第一预处理区域和增强区域间隔设置时,连接第一预处理区域和增强区域之间的区域可以是非预处理区域。在一些实施例中,在弹性元件110振动时,非预处理区域也能够发生变形从而为增强区域的振动位移或振动幅度提供位移量。在一些实施例中,非预处理区域的变形量取决于弹性元件110的材料本身的参数(如杨氏模量),其在弹性元件110振动时提供的位移量远小于第一位移量或第二位移量。在一些实施例中,当增强区域、第一预处理区域和第二预处理区域之间均直接连接时(非间隔设置),弹性元件110也可以不包括非预处理区域。
在一些实施例中,振动组件100可以包括支撑元件120。支撑元件120可以与弹性元件110的固定区域连接。在一些实施例中,支撑元件120可以包括夹持部和形变部。夹持部与形变部可以相对设置,并分别位于弹性元件110的固定区域沿增强区域的振动方向的两个表面,使得固定区域夹持于支撑元件120的夹持部和形变部之间。在一些实施例中,支撑元件120也可以不包括夹持部,此时形变部可以设置于弹性元件110的固定区域沿增强区域的振动方向的任一表面,并与固定区域连接(如粘接)。在一些实施例中,支撑元件120(例如,形变部)在沿增强区域的振动方向可拉伸,从而在弹性元件110振动时通过拉伸变形为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第三位移量。第三位移量可以是支撑元件120为增强区域在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。
在一些实施例中,支撑元件120的材质可以是刚性材料、半导体材料、有机高分子材料、胶类材料等中的一种或多种。在一些实施例中,刚性材料可以包括但不限于金属材料、合金材料等。半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等中的一种或多种。有机高分子材料可以包括但不限于聚酰亚胺(PI)、派瑞林(Parylene)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、水凝胶等中的一种或多种。胶类材料可以包括但不限于凝胶类、有机硅胶、丙烯酸类、聚氨酯类、橡胶类、环氧类、热熔类、光固化类等中的一种或多种。在一些实施例中,为了增强支撑元件120与弹性元件110之间的连接力,提高支撑元件120与弹性元件110之间的可靠性,支撑元件120的材质可以是有机硅粘接类胶水、有机硅密封类胶水等。在一些实施例中,支撑元件120在平行于增强区域的振动方向的截面上的截面形状可以是长方形、圆形、椭圆形、五边形等规则和/或不规则几何形状。同时通过设置柔性支撑元件120,避免弹性元件110直接与壳体接触,减小弹性元件110直接与壳体连接端应力集中(壳体一般为刚性体),从而进一步保护弹性元件110。
在一些实施例中,可以根据振动组件100的需求(如振动组件100的整体尺寸、增强区域在其振动方向的振动位移或振动幅度的大小),合理的设置支撑元件120沿增强区域的振动方向的高度。在一些实施例中,支撑元件120的形变部沿增强区域的振动方向的高度可以为50um-1000um。在一些实施例中,支撑元件120的形变部沿增强区域的振动方向的高度可以为100um-800um。
在一些实施例中,支撑元件120在垂直于增强区域的振动方向的横截面沿增强区域的振动方向可以具有不同的截面面积。例如,支撑元件120在垂直于增强区域的振动方向,且靠近增强区域的侧面(也称为支撑元件120的内侧面)上可以设置弯曲结构,使得支撑元件120的内侧面的截面面积大于支撑元件120的外侧面(支撑元件120在垂直于增强区域的振动方向,且远离增强区域的侧面)的截面面积。
在一些实施例中,支撑元件120在响应于弹性元件110的振动信号时可以产生形变,为增强区域提供沿增强区域的振动方向的第三位移量,从而提高增强区域在其振动方向上产生的总位移量,进一步提高振动组件100的低频灵敏度。关于支撑元件120的更多内容可以参考本说明书图19-图28,及其相关描述。
图2-图6是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图。
如图2所示,振动组件200可以包括弹性元件210和支撑元件220。在一些实施例中,弹性元件210可以包括增强区域211、第一预处理区域212和固定区域213。其中,增强区域211可以位于弹性元件210的中部,第一预处理区域212环绕设置于增强区域211的外围,固定区域213环绕设置于第一预处理区域212的外围。支撑元件220通过固定区域213与弹性元件210连接。
在一些实施例中,弹性元件210振动过程中,第一预处理区域212可以沿增强区域211的振动方向产生一定程度的形变,从而为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量,进而增加增强区域211在其振动方向上产生的位移量。
在一些实施例中,弹性元件210和增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影可以为圆形、矩形、带圆角的矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形。弹性元件210的第一预处理区域212和固定区域213沿增强区域211的振动方向的投影可以是与圆形、矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形对应的圆环、矩形环、五边形环、六边形环等规则和/或不规则多边形环。
在一些实施例中,对于不同形状的增强区域211,增强区域211可以具有不同的尺寸。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为矩形时,矩形的长度可以为2.5mm-8mm。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为矩形,且矩形的长度可以为3mm-6mm。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为矩形时,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影矩形的宽度可以为1mm-6mm。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为矩形,且矩形的宽度可以为2mm-5mm。
在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为圆形时,圆形的直径可以为2mm-10mm。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为圆形,且圆形的直径可以为3mm-8mm。
在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为多边形时,多边形的外接圆直径可以为2mm-10mm。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的投影为多边形,且多边形的外接圆直径可以为3mm-8mm。
在一些实施例中,对于不同形状的增强区域211(即增强区域211沿增强区域211的振动方向具有不同的投影形状),可以设置增强区域211沿增强区域211的振动方向的厚度在合适范围内,以保证振动组件200的性能。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的厚度可以为20um-200um。在一些实施例中,增强区域211沿增强区域211的振动方向的厚度可以为40um-150um。
在一些实施例中,增强区域211的材料可以是金属薄膜、非金属等中的一种或多种。在一些实施例中,金属薄膜可以包括但不限于铝合金、镁铝合金、钛合金、镁锂合金、铜、铍、85钢等,或其任意组合。在一些实施例中,非金属可以包括但不限于人造和/或天然丝织产品(如丝绸、蚕丝等)、人造纤维、丝膜、布膜、尼龙膜、纯碳纤维、复合碳纤维等,或其任意组合。
在一些实施例中,第一预处理区域212可以包括第一折环2121,第一折环2121可以具有第一弯折方向。参见图2-图4,第一弯折方向可以是在平行于增强区域211的振动方向的投影面上,垂直于连接第一折环2121两端的线段S,且朝向突出于该平面的折弯部分的方向。
在一些实施例中,参见图2,第一折环2121的一端可以与增强区域211连接,第一折环2121的另一端凸出于增强区域211垂直于振动方向的表面之外。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向可以成第一夹角。第一弯折方向与增强区域211的振动方向成第一夹角时,第一折环2121在第一弯折方向(或垂直于第一弯折方向)上可以产生形变,第一弯折方向(或垂直于第一弯折方向)上产生的形变在增强区域211的振动方向上具有一定的形变分量,该形变分量可以使第一预处理区域212为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量。
在一些实施例中,第一折环2121可以是弧形折环(如圆弧、椭圆弧等)。在一些实施例中,第一折环2121也可以是曲线型折环(如抛物线等)。在一些实施例中,第一折环2121还可以是折线型折环(如尖齿形折线、方齿形折线等)。
通过设计第一折环2121,可以使得弹性元件210沿增强区域211的振动方向具有较大的可变形量,从而提高第一预处理区域212为增强区域211提供的沿增强区域211的振动方向的第一位移量,进而提高增强区域211在其振动方向的振动幅度或振动位移,提升振动组件200的低频灵敏度。在一些实施例中,通过设计第一折环2121,还可以使得弹性元件210振动时,第一折环2121的整个折弯部分都能获得较为均匀的变形,极大程度降低应力集中问题,从而使得振动组件200的可靠性提高。
在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向所成第一夹角的角度可以位于0°-360°之间。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向所成第一夹角的角度可以位于0°-180°之间。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向所成第一夹角的角度可以位于60°-120°之间。
在一些实施例中,参见图3,第一折环2121可以相对于增强区域211沿垂直于增强区域211的振动方向环绕设置在增强区域211的周侧。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向可以平行。第一弯折方向与增强区域211的振动方向平行时,第一折环2121在第一弯折方向上可以产生形变,即第一折环2121在增强区域211的振动方向上可以产生形变,从而使第一预处理区域212为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量。第一弯折方向与增强区域211的振动方向平行时,第一位移量可以为第一预处理区域212变形后的长度(在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上连接其两端的长度)在振动方向上的分量。根据勾股定理可知,该分量大于第一预处理区域212变形后长度的变化量(即变形量),即通过将第一弯折方向与增强区域211的振动方向平行设置,可以使第一预处理区域212提供的第一位移量大于其自身的变形量,提高增强区域211的振动位移或振动幅度。
为保证振动组件200所需谐振频率,在振动组件200总尺寸固定的情况下,增强区域211沿其振动方向的投影尺寸越大越好。在振动组件200总尺寸固定的情况下,当增强区域211沿其振动方向的投影尺寸越大时,第一折环2121在增强区域211周围的可布置空间减小,进一步的,第一折环2121的尺寸减小,导致弹性元件210的刚度增加,器件谐振频率增加。在一些实施例中,参见图4,第一折环2121可以设置于增强区域211平行于其振动方向的侧面。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向可以垂直。在一些实施例中,第一弯折方向与增强区域211的振动方向可以垂直且背离增强区域211所在方向。第一弯折方向与增强区域211的振动方向垂直时,第一折环2121在垂直于第一弯折方向上可以产生形变,即第一折环2121在增强区域211的振动方向上可以产生形变,从而提高第一预处理区域212为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量。第一弯折方向与增强区域211的振动方向垂直时,第一位移量可以为第一预处理区域212变形后长度的变化量(即变形量)。
相比于其他非垂直的设置方式,通过将第一弯折方向设置为垂直于增强区域211的振动方向,可以使得第一折环2121具有更大的设计尺寸,从而使第一折环2121沿增强区域211的振动方向的变形能力大幅提升(即具有更大的变形量),从而可以极大的降低弹性元件210沿增强区域211的振动方向的刚度,同时减小第一折环2121沿增强区域211的振动方向的投影尺寸。
在一些实施例中,为了提高第一折环2121在增强区域211振动过程中的变形量,参见图2-图4,第一折环2121沿第一弯折方向的高度尺寸和沿垂直于第一弯折方向的长度尺寸可以进行合理的设置,以满足增强区域211沿其振动方向的位移量的需求。在一些实施例中,第一折环2121沿第一弯折方向的高度尺寸可以用平行于增强区域211的振动方向的投影平面上,第一折环2121的折弯部分在第一弯折方向上相距线段S的距离尺寸的最大值表示。第一折环2121沿垂直于第一弯折方向的长度尺寸可以用第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上连接其两端的直线的距离(即线段S的长度)尺寸表示。
在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸可以为50um-250um。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸可以为80um-200um。在一些实施例中,将第一折环2121在平行于增强区域211振动方向的投影平面上的投影形状中,沿其投影形状的径向或其投影形状的外接圆的径向方向的尺寸定义为第一折环2121的长度尺寸。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211振动方向的投影平面上投影形状的长度尺寸可以为400um-800um。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211振动方向的投影平面上投影形状的长度尺寸可以为500um-700um。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:16-5:8之间。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:8-1:2之间。在一些实施例中,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:4-3:4之间。
在一些实施例中,第一预处理区域212(第一折环2121)为增强区域211提供的沿增强区域211的振动方向的第一位移量可以为1um-50um。在一些实施例中,第一预处理区域212(第一折环2121)为增强区域211提供的沿增强区域211的振动方向的第一位移量可以为4um-30um。
在一些实施例中,参见图2-图6,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的截面上的截面形状可以包括但不限于圆弧状、椭圆弧状、折线状、尖齿状、方齿状中的一种或多种。例如,如图2-图4所示,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的截面上的截面形状为圆弧状。又例如,如图5所示,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的截面上的截面形状为方齿状。再例如,如图6所示,第一折环2121在平行于增强区域211的振动方向的截面上的截面形状为尖齿状。
在一些实施例中,在增强区域211的振动方向上,具有不同截面形状的第一折环2121可以具有不同的形变能力,使得第一预处理区域212为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量不同。在一些实施例中,可以根据第一预处理区域212为增强区域211提供沿增强区域211的振动方向的第一位移量的需求,对第一折环2121的截面形状进行相应设置,本说明书实施例对此不做特别限定。
在一些实施例中,参见图2-图6,支撑元件220可以位于固定区域213沿增强区域211的振动方向的任一表面,并与固定区域213连接(如粘接)。在一些实施例中,振动组件200设置于扬声器中时,支撑元件220可以与扬声器的其他结构(如壳体)连接以支撑弹性元件210。
在一些实施例中,支撑元件220的材料可以是半导体材料、有机高分子材料、胶类材料等中的一种或多种。半导体材料可以包括但不限于硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅等中的一种或多种。有机高分子材料可以包括但不限于聚酰亚胺(PI)、派瑞林、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、水凝胶、塑胶等中的一种或多种。胶类材料可以包括但不限于凝胶类、有机硅胶、丙烯酸类、聚氨酯类、橡胶类、环氧类、热熔类、光固化类等中的一种或多种。在一些实施例中,为了增强支撑元件220与弹性元件210(固定区域213)之间的连接力,提高支撑元件220与弹性元件210之间的可靠性,支撑元件220的材料可以为有机硅粘接类胶水、有机硅密封类胶水等。在一些实施例中,支撑元件220的材料也可以是刚性材料。在一些实施例中,刚性材料可以包括但不限于金属材料、合金材料等。
在一些实施例中,支撑元件220也可以沿增强区域221的振动方向发生一定程度的形变,从而为增强区域221提供沿增强区域221的振动方向的位移量。在一些实施例中,支撑元件220可以包括形变部,形变部在沿增强区域211的振动方向上可以具有一定的形变能力,从而为增强区域221提供沿增强区域221的振动方向的位移量,进一步提高增强区域211沿其振动方向的振动幅度或振动位移,提升振动组件200的低频灵敏度。关于支撑元件220的具体内容可以参见图19-图28,及其相关描述。
图7-图18是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图。
在一些实施例中,振动组件700的一个或多个元件(例如,增强区域711、第一预处理区域712、固定区域714、支撑元件720等)与图2-图6所示的振动组件200的一个或多个元件(例如,增强区域211、第一预处理区域212、固定区域213、支撑元件220等)可以相同或相似,即振动组件700可以包括增强区域711、第一预处理区域712、固定区域714和支撑元件720。与振动组件200的不同之处在于,振动组件700的弹性元件710还可以包括第二预处理区域713。第二预处理区域713可以为增强区域711提供沿增强区域711的振动方向的第二位移量。第二位移量可以是第二预处理区域713为增强区域711在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。
在一些实施例中,通过设置弹性元件710的第二预处理区域713,可以为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第二位移量,从而进一步提高增强区域711在其振动方向上的振动位移或振动幅度(包括第一位移量和第二位移量)。增强区域711在其振动方向上的振动位移或振动幅度提高,可以使得弹性元件710振动时能推动更多的空气振动,进而提高振动组件700的低频灵敏度。在一些实施例中,当振动组件700振动幅度较大时,第一预处理区域712和第二预处理区域713可以通过变形将振动冲击能量以变形能形式分别存储在第一预处理区域712和第二预处理区域713内部,第一预处理区域712和第二预处理区域713进行多次阻尼衰减运动,进而将较大的振动冲击能量通过阻尼运动进行消散,避免振动组件700(尤其是弹性元件710)在振动时损坏,提高振动组件700的可靠性。
在一些实施例中,第一预处理区域712为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第一位移量与第二预处理区域713为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第二位移量可以相同或不同。在一些实施例中,第一位移量与第二位移量的比值可以为1:50-50:1。在一些实施例中,第一位移量与第二位移量的比值可以为1:10-10:1。在一些实施例中,第一位移量与第二位移量的比值可以为1:2-5:1。在一些实施例中,第二预处理区域713(或第一预处理区域712)为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第二位移量(或第一位移量)可以为1um-50um。在一些实施例中,第二预处理区域713(或第一预处理区域712)为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第二位移量(或第一位移量)可以为4um-30um。
在一些实施例中,第二预处理区域713可以环绕设置于第一预处理区域712的外围,固定区域714环绕设置于第二预处理区域713的外围。在一些实施例中,第二预处理区域713的内周侧(靠近增强区域711的周侧)与第一预处理区域712的周侧环绕连接,第二预处理区域713的外周侧(远离增强区域711的周侧)与固定区域714的周侧环绕连接。在一些实施例中,弹性元件710的增强区域711、第一预处理区域712、第二预处理区域713、固定区域714沿增强区域711的振动方向的投影由内至外依次排列。在一些实施例中,弹性元件710和增强区域711沿增强区域711的振动方向的投影可以为圆形、矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形。第二预处理区域713沿增强区域711的振动方向的投影可以为与圆形、矩形、五边形、六边形等规则和/或不规则多边形对应的圆环、矩形环、五边形环、六边形环等规则和/或不规则多边形环。
在一些实施例中,参见图7-9,第二预处理区域713与第一预处理区域712可以直接连接,即,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间的间距为零。第二预处理区域713与第一预处理区域712直接连接,也可以理解为,第二预处理区域713的周侧(靠近第一预处理区域712的周侧)与第一预处理区域712的周侧(靠近第二预处理区域713的周侧)直接连接。
在一些实施例中,参见图10-11,第二预处理区域713与第一预处理区域712也可以间隔设置,即,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间具有特定间距d。特定间距d可以是第二预处理区域713的周侧(靠近第一预处理区域712的周侧)与第一预处理区域712的周侧(靠近第二预处理区域713的周侧)之间的间距。在一些实施例中,第二预处理区域713的周侧与第一预处理区域712的周侧可以通过非预处理区域连接。在一些实施例中,非预处理区域在垂直于增强区域711的振动方向的平面上的投影的宽度为d。
在一些实施例中,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间直接连接或间隔设置可以调整第二预处理区域713和第一预处理区域712的形变能力,进而调整第二预处理区域713为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第二位移量,以及第一预处理区域712为增强区域711提供的沿增强区域711振动方向的第一位移量。另一方面,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间直接连接或间隔设置也可以调整弹性元件710的刚度。在一些实施例中,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间直接连接时弹性元件710的刚度可以小于第二预处理区域713与第一预处理区域712之间间隔设置时弹性元件710的刚度。在一些实施例中,通过设置第二预处理区域713与第一预处理区域712之间的连接方式,可以调整振动组件700的谐振频率和灵敏度。
在一些实施例中,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间的特定间距d的取值范围可以为0um-500um。在一些实施例中,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间的特定间距d的取值范围可以为0um-300um。在一些实施例中,第二预处理区域713与第一预处理区域712之间的特定间距d的取值范围可以为0um-100um。
在一些实施例中,参见图12-图15,第二预处理区域713可以包括第二折环7131。第二折环7131可以具有第二弯折方向。第二弯折方向可以是垂直于连接第二折环7131两端点的平面,且朝向突出于该平面的折弯部分的方向。
在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的截面上的截面形状可以包括但不限于圆弧状(例如,图8)、椭圆弧状、折线状、尖齿状(例如,图9)、方齿状(例如,图10)中的一种或多种。在一些实施例中,在增强区域711的振动方向上,具有不同截面形状的第二折环7131可以具有不同的形变能力,使得第二预处理区域713为增强区域711提供沿增强区域711的振动方向的第二位移量不同。在一些实施例中,可以根据第二预处理区域713为增强区域711提供沿增强区域711的振动方向的第二位移量的需求,对第二折环7131的截面形状进行相应设置,本说明书实施例对此不做特别限定。
在一些实施例中,参见图12,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以相同。在一些实施例中,参见图13-图15,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以不同。在一些实施例中,第一折环和第二折环为平滑曲线(曲率不等于0,且曲线的一阶导数连续),当第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向相同时,第一折环7121上一点对应的曲率中心和第二折环7131上一点对应的曲率中心可以位于弹性元件在增强区域711的振动方向上的同一侧。在一些实施例中,第一折环和第二折环为平滑曲线(曲率不等于0,且曲线的一阶导数连续),当第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向不相同时,第一折环7121上一点对应的曲率中心和第二折环7131上一点对应的曲率中心可以分别位于弹性元件在增强区域711的振动方向上的两侧。
在一些实施例中,参见图13,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以相反。第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向相反可以是第一折环7121的折弯部分突出的方向与第二折环7131的折弯部分突出的方向在同一平面内朝向相反。这种设置方式下,增强区域711沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度由第一位移量H1和第二位移量H2叠加而成。
在一些实施例中,参见图14A-图14C,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以垂直。在一些实施例中,参见图14A,第一折环7121的第一弯折方向平行于增强区域711的振动方向,第二折环7131的一端与第一折环连接,第二折环7131的另一端沿第一弯折方向远离增强区域711所在平面。在一些实施例中,第二弯折方向垂直于增强区域711的振动方向。在一些实施例中,参见图14A,第二折环7131的第二弯折方向背离弹性元件710的中部。在一些实施例中,第二弯折方向的第二弯折方向朝向弹性元件710的中部。这种设置方式下,增强区域711沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度由第一位移量H1和第二位移量H2叠加而成。在一些实施例中,参见图14B和图14C,第一折环7121的第一弯折方向平行于增强区域711的振动方向,第二折环7131的一端与第一折环7121连接,第二折环7131的另一端沿与第一弯折方向相反的方向远离增强区域711所在平面。在一些实施例中,第二弯折方向垂直于增强区域711的振动方向。在一些实施例中,参见图14B,第二折环7131的第二弯折方向朝向弹性元件710的中部。在一些实施例中,参见图14C,第二折环7131的第二弯折方向背离弹性元件710的中部。这种设置方式下,增强区域711沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度由第一位移量H1和第二位移量H2叠加而成。
通过将第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向设置为相互垂直,可以使第二折环7131具有更大的设计尺寸,从而使得第二折环7131在增强区域711的振动方向上具有更大的形变量,进而提高第二预处理区域1122为增强区域711提供沿增强区域711的振动方向的第二位移量,进一步提高增强区域711沿其振动方向的振动位移或振动幅度,提升振动组件700的低频灵敏度。
在一些实施例中,如图15所示,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以成第二夹角。这种设置方式下,增强区域711沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度由第一位移量H1和第二位移量H2叠加而成。在一些实施例中,通过设置第一折环7121的第一弯折方向和第二折环7131的第二弯折方向,可以调整第一位移量H1和第二位移量H2的大小,进而调整增强区域711沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度。
在一些实施例中,第一弯折方向与第二弯折方向所成第二夹角的角度可以位于0°-360°之间。在一些实施例中,第一弯折方向与第二弯折方向所成第二夹角的角度可以位于60°-120°之间。
在一些实施例中,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以平行。例如,如图12-图13所示,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向平行。第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向平行时,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向可以相同(例如,图12所示)或相反(例如,图13所示)。
需要说明的是,本说明书中对于第一弯折方向和第二弯折方向的设定可以在各实施例所描述的方向上允许存在一定的误差(例如,角度偏移±10°以内),而不是必须严格精确设置。
在一些实施例中,第一折环7121的第一弯折方向与第二折环7131的第二弯折方向不同,可以使得第一预处理区域712和第二预处理区域713沿增强区域711的振动方向具有更强的形变能力,从而提高预处理区域为增强区域711提供沿增强区域711的振动方向的振动位移或振动幅度。
在一些实施例中,第二折环7131在垂直于增强区域711振动方向的平面上的投影面积可以小于第一折环7121在垂直于该振动方向的平面上的投影面积,使得第二折环7131提高第二位移量的同时,第二折环7131与第一折环7121沿增强区域711在垂直于该振动方向的平面上的总投影面积的增加量很小。第二折环7131与第一折环7121在垂直于该振动方向的平面上的总投影面积较小,可以使得增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向的平面上具有较大的投影面积,增强区域711振动过程中可以推动更多的空气振动,进而提高振动组件700的低频性能。
在一些实施例中,第二折环7131沿增强区域711的振动方向的投影面积与第一折环7121沿增强区域711的振动方向的投影面积之比可以为1:60-1:2。在一些实施例中,第二折环7131沿增强区域711的振动方向的投影面积与第一折环7121沿增强区域711的振动方向的投影面积之比可以为1:50-2:5。在一些实施例中,第二折环7131沿增强区域711的振动方向的投影面积与第一折环7121沿增强区域711的振动方向的投影面积之比可以为1:20-1:5。
在一些实施例中,可以设置第二折环7131沿第二弯折方向的尺寸(例如,长度尺寸、高度尺寸),以满足第二预处理区域713为增强区域711提供的沿增强区域711的振动方向的第二位移量。
在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸可以为50um-250um。在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸可以为80um-200um。
在一些实施例中,将第二折环7131在平行于增强区域711振动方向的投影平面上的投影形状中,沿其投影形状的径向或其投影形状的外接圆的径向方向的尺寸定义为第二折环7131的长度尺寸。在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711振动方向的投影平面上投影形状的长度尺寸可以为400um-800um。在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711振动方向的投影平面上投影形状的长度尺寸可以为500um-700um。
在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:16-5:8之间。在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:8-1:2之间。在一些实施例中,第二折环7131在平行于增强区域711的振动方向的投影平面上投影形状的高度尺寸与长度尺寸的比值可以位于1:4-3:8之间。
在一些实施例中,参见图14A,第二折环7131的第二弯折方向背离弹性元件710的中部时,第二折环7131沿第二弯折方向的高度尺寸可以小于沿垂直于第二弯折方向的长度尺寸。第二折环7131沿第二弯折方向的高度尺寸小于沿垂直于第二弯折方向的长度尺寸,可以使得增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向的平面上具有较大的投影面积,增强区域711振动过程中可以推动更多的空气振动,进而提高振动组件700的低频性能。
在一些实施例中,参见图7-图15,第二折环7131沿垂直于第二弯折方向的长度尺寸与增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向上的长度尺寸的比值可以位于1:20-8:25之间。在一些实施例中,第二折环7131沿垂直于第二弯折方向的长度尺寸与增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向上的长度尺寸的比值可以位于1:15-4:15之间。在一些实施例中,第二折环7131沿垂直于增强区域711的振动方向的尺寸与增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向上的长度尺寸的比值可以位于1:10-1:5之间。在一些实施例中,第二折环7131沿垂直于增强区域711的振动方向的尺寸与增强区域711在垂直于增强区域711的振动方向上的长度尺寸的比值可以位于1:8-1:6之间。
需要说明的是,振动组件700的弹性元件710除了可以包括第一预处理区域712和第二预处理区域713外,还可以包括更多预处理区域,例如,图16-图18所示的第三预处理区域715、第四预处理区域716等。第三预处理区域715环绕连接于第二预处理区域713的周侧,第四预处理区域716环绕连接于第三预处理区域715的周侧。弹性元件710包括的预处理区域的数量可以根据振动组件700的需求(例如,预处理区域为增强区域711提供的沿增强区域711的振动方向的位移量)进行设置,本说明书实施例在此不做特别限定。
图19-图28是根据本说明书的一些实施例所示的振动组件示例性结构图。
在一些实施例中,参见图19-图28,振动组件1900的一个或多个元件(例如,弹性元件1910、增强区域1911、第一预处理区域1912、固定区域1913、第一折环19121等)与图2-图6所示的振动组件200的一个或多个元件(例如,弹性元件210、增强区域211、第一预处理区域212、固定区域213、第一折环2121等)可以相同或相似。即振动组件1900可以包括增强区域1911、第一预处理区域1912和固定区域1913。与振动组件200的不同之处在于振动组件1900的支撑元件1920。
在一些实施例中,参见图19,振动组件1900的弹性元件1910的固定区域1913位于第一预处理区域1912的外围,并环绕连接于第一预处理区域1912的周侧。支撑元件1920可以位于固定区域1913沿增强区域1911的振动方向的任一表面,并通过固定区域1913与第一预处理区域1912连接。
在一些实施例中,支撑元件1920可以包括夹持部1921和形变部1922。在一些实施例中,夹持部1921可以与形变部1922相对设置,固定区域1913夹持于支撑元件1920的夹持部1921和形变部1922之间。在一些实施例中,支撑元件1920的形变部1922可以通过发生形变为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量。第三位移量可以是支撑元件1920为增强区域1911在其振动方向上的振动过程中所贡献的位移大小。在一些实施例中,如图19所示,支撑元件1920的形变部1922沿增强区域1911的振动方向的初始高度(形变部1922未发生形变时的高度)为H0,当形变部1922响应于振动组件1900的振动信号进行振动时,形变部1922沿增强区域1911的振动方向可以发生形变,使得形变部1922沿增强区域1911的振动方向的高度增加量(即形变部1922的变形量)为H3。形变部1922沿增强区域1911的振动方向的高度增加量H3,即为形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量。
在一些实施例中,支撑元件1920的形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为1um-50um。在一些实施例中,支撑元件1920的形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为4um-30um。
在一些实施例中,通过设置形变部1922,可以提高支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3,进而提高增强区域1911沿增强区域1911的振动方向的振动位移或振动幅度,从而推动更多的空气振动,提高振动组件1900的低频性能。同时,在振动组件1900振动时,第一预处理区域1912和支撑元件1920通过形变将振动冲击能量以变形能形式分别存储在第一预处理区域1912和支撑元件1920内部,第一预处理区域1912和支撑元件1920进行多次阻尼衰减运动,进而将较大的振动冲击能量通过阻尼运动进行消散,避免振动组件1900(尤其是弹性元件1910)在振动时损坏,提高振动组件1900的可靠性。
在一些实施例中,支撑元件1920也可以不包括夹持部1921,将弹性元件1910的固定区域1913可以直接与形变部1922连接(如胶粘等)。
在一些实施例中,第一预处理区域1912为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第一位移量H1与形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3的比值可以为1:50-50:1。在一些实施例中,第一位移量H1与第三位移量H3的比值可以为1:1-2:1。
在一些实施例中,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3与支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的断裂伸长率可以成正相关。在一些实施例中,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的断裂伸长率越大,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3越大。在一些实施例中,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的断裂伸长率可以为5%~800%。在一些实施例中,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的断裂伸长率可以为10%~600%。在一些实施例中,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的断裂伸长率可以为50%~400%。
在一些实施例中,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3,与支撑元件1920的硬度可以成负相关。在一些实施例中,支撑元件1920的硬度越大,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3越小。在一些实施例中,支撑元件1920的硬度可以为邵尔A小于90度。在一些实施例中,支撑元件1920的硬度可以为邵尔A小于80度。
在一些实施例中,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3,与支撑元件1920的拉伸强度可以成负相关。在一些实施例中,支撑元件1920的拉伸强度越大,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3越小。在一些实施例中,支撑元件1920的拉伸强度可以为0.5MPa~100MPa。在一些实施例中,支撑元件1920的拉伸强度可以为1MPa~50MPa。在一些实施例中,支撑元件1920的拉伸强度可以为0.5MPa~10MPa。
在一些实施例中,为了提高支撑元件1920为增强区域1911提供的沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3,可以设置支撑元件1920(特别是形变部1922)的结构,使得支撑元件1920在垂直于增强区域1911的振动方向的横截面沿增强区域1911的振动方向具有不同的截面面积,具体参见图20-图26的相关描述。
在一些实施例中,支撑元件1920在垂直于增强区域1911的振动方向的横截面沿增强区域1911的振动方向具有不同截面面积时,支撑元件1920为增强区域1911提供的沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为1um-100um。在一些实施例中,支撑元件1920在垂直于增强区域1911的振动方向的横截面沿增强区域1911的振动方向具有不同截面面积时,支撑元件1920为增强区域1911提供的沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为4um-70um。在一些实施例中,支撑元件1920在垂直于增强区域1911的振动方向的横截面沿增强区域1911的振动方向具有不同截面面积时,支撑元件1920为增强区域1911提供的沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为5um-50um。
在一些实施例中,当支撑元件1920在垂直于增强区域1911的振动方向的横截面沿增强区域1911的振动方向具有不同截面面积时,第一预处理区域1912为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第一位移量H1与形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3的比值可以为1:100-50:1。在一些实施例中,第一位移量H1与第三位移量H3的比值可以为1:2-2:1。
在一些实施例中,如图20-图22所示,支撑元件1920可以为孔洞结构。在一些实施例中,参见图20,支撑元件1920可以包括第一孔洞19221和第二孔洞19222,第一孔洞19221和第二孔洞19222位于支撑元件1920的内部中间位置。第一孔洞19221和第二孔洞19222在平行于增强区域1911的振动方向的截面形状为椭圆形。在一些实施例中,参见图21,支撑元件1920可以包括第三孔洞19223,第三孔洞19223位于支撑元件1920的内部靠近固定区域1913的位置。第三孔洞19223在平行于增强区域1911的振动方向的截面形状为弧形。在一些实施例中,参见图22,支撑元件1920可以包括第四孔洞19224,第四孔洞19224位于支撑元件1920的内部远离固定区域1913的位置。第四孔洞19224在平行于增强区域1911的振动方向的截面形状为弧形。
在一些实施例中,通过将支撑元件1920设置为孔洞结构,可以提高支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的形变能力,进而提高支撑元件1920为增强区域1911提供的沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3。
需要说明的是,支撑元件1920的孔洞的数量、孔洞的位置、孔洞的大小、孔洞在平行于增强区域1911的振动方向的截面形状等,可以根据支撑元件1920的需求(例如,第三位移量H3的大小)进行设置。
在一些实施例中,参见图23-图26,支撑元件1920的内侧和/或外侧可以具有凹陷部1923。在一些实施例中,参见图23,支撑元件1920的凹陷部1923位于支撑元件1920的内侧,凹陷部1923沿增强区域1911的振动方向的截面形状为弧形。支撑元件1920的内侧是指支撑元件1920靠近增强区域1911的侧面。与支撑元件1920的内侧相对的侧面为支撑元件1920的外侧,支撑元件1920的外侧是指支撑元件1920远离增强区域1911的侧面。在一些实施例中,参见图24,支撑元件1920的凹陷部1923位于支撑元件1920的内侧,凹陷部1923沿增强区域1911的振动方向的截面形状为方齿形。在一些实施例中,参见图25,支撑元件1920的凹陷部1923位于支撑元件1920的内侧,凹陷部1923沿增强区域1911的振动方向的截面形状为尖齿形。在一些实施例中,参见图26,支撑元件1920的凹陷部1923位于支撑元件1920的内侧和外侧,凹陷部1923沿增强区域1911的振动方向的截面形状为弧形。
在一些实施例中,通过在支撑元件1920的侧面(内侧和/或外侧)设置凹陷部1923,可以提高支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向的形变能力,进而提高支撑元件1920为增强区域1911提供的沿质量元件23210的振动方向的第三位移量H3。
需要说明的是,支撑元件1920的凹陷部1923的位置、凹陷部1923的数量、凹陷部1923在平行于增强区域1911的振动方向的截面形状等,可以根据支撑元件1920的需求(例如,第三位移量H3的大小)进行设置。
在一些实施例中,参见图27和图28,振动组件1900的支撑元件1920可以与第二预处理区域1914连接。具体地,弹性元件1910的固定区域1913位于第二预处理区域1914的外围,并环绕连接于第二预处理区域1914的周侧。支撑元件1920可以位于固定区域1913沿增强区域1911的振动方向的任一表面,并通过固定区域1913与第二预处理区域1914连接。第二预处理区域1914可以为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量。
在一些实施例中,参见图27,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向上可以不产生形变,即支撑元件1920可以不为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3。这种设置方式下,在振动组件1900的振动过程中,第一预处理区域1912为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第一位移量H1。弹性元件1910的第二预处理区域1914为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量H2。第一位移量H1和第二位移量H2叠加构成增强区域1911沿增强区域1911的振动方向的振动位移或振动幅度。
在一些实施例中,参见图28,支撑元件1920沿增强区域1911的振动方向上可以产生形变,支撑元件1920为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3。这种设置方式下,在振动组件1900的振动过程中,弹性元件1910的第一预处理区域1912为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第一位移量H1。弹性元件1910的第二预处理区域1914为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量H2。支撑元件1920的形变部1922为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3。第一位移量H1、第二位移量H2和第三位移量H3叠加构成增强区域1911沿增强区域1911的振动方向的振动位移或振动幅度。
在一些实施例中,参见图27-图28,第二预处理区域1914为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量H2,与第一预处理区域1912为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第一位移量H1可以相同或不同。在一些实施例中,参见图27-图28,第二预处理区域1914(或第一预处理区域1912)为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量H2(或第一位移量H1)可以为1um-50um。在一些实施例中,参见图27-图28,第二预处理区域1914(或第一预处理区域1912)为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第二位移量H2(或第一位移量H1)可以为4um-30um。
在一些实施例中,参见图28,支撑元件1920(形变部1922)为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为1um-100um。在一些实施例中,参见图28,支撑元件1920(形变部1922)为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为4um-70um。在一些实施例中,参见图28,支撑元件1920(形变部1922)为增强区域1911提供沿增强区域1911的振动方向的第三位移量H3可以为5um-50um。
在一些实施例中,通过在振动组件1900中设置第一预处理区域1912、第二预处理区域1914、支撑元件1920(形变部1922),可以提高增强区域1911沿增强区域1911的振动方向的振动位移或振动幅度(包括第一位移量H1、第二位移量H2、第三位移量H3)。增强区域1911在其振动方向上的振动位移或振动幅度的提高,一方面,可以使得振动组件1900进行较大幅度的振动时,第一预处理区域1912、第二预处理区域1914、支撑元件1920分别通过形变将振动冲击能量以变形能形式分别存储在第一预处理区域1912、第二预处理区域1914、支撑元件1920内部,第一预处理区域1912、第二预处理区域1914、支撑元件1920进行多次阻尼衰减运动,进而将较大的振动冲击能量通过阻尼运动进行消散,避免振动组件1900(尤其是弹性元件1910)在较大幅度振动时损坏,提高振动组件1900的可靠性。另一方面,增强区域1911在其振动方向上的振动位移或振动幅度的提高,可以使得增强区域1911振动过程中能推动更多的空气振动,进而提高振动组件1900的低频性能。
图29是根据本说明书的一些实施例所示的扬声器示例性框架图。
在一些实施例中,扬声器2900可以用于将含有声音信息的信号转化为机械振动,产生声音。例如,扬声器2900可以基于电信号产生机械振动信号,机械振动信号可以传递至扬声器的外部以产生声音。在一些实施例中,扬声器2900还可以基于除电信号以外的其他信号,例如力学信号(如压力、机械振动)、光信号、热信号等,产生机械振动。在一些实施例中,扬声器2900可以是骨导扬声器、气导扬声器、骨气导结合扬声器等。气导扬声器是指声波通过空气传导的扬声器。骨导扬声器是指声波主要以机械振动的方式在固体(例如,骨骼)中传导的扬声器。在一些实施例中,根据扬声器2900的工作原理进行分类,扬声器2900可以是动圈式扬声器、动铁式扬声器、静电式扬声器、压电式扬声器等。
在一些实施例中,扬声器2900可以包括壳体2910和声学驱动器2920。其中,壳体2910可以为内部具有声学腔(即中空部分)的规则或不规则的立体结构。在一些实施例中,壳体2910可以是中空的框架结构体。在一些实施例中,中空的框架结构体可以包括但不限于矩形框、圆形框、正多边形框等规则形状,以及任何不规则形状。在一些实施例中,壳体2910可以采用金属(例如,不锈钢、铜等)、塑料(例如,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)等)、复合材料(如金属基复合材料或非金属基复合材料)等。在一些实施例中,声学驱动器2920可以位于壳体2910形成的声学腔或者至少部分悬空设置于壳体2910的声学腔。
声学驱动器2920可以是具有能量转换功能的声学器件。在一些实施例中,声学驱动器2920可以将电能转换为机械能,进而产生声音。在一些实施例中,声学驱动器2920可以包括动圈式声学驱动器、动铁式声学驱动器、静电式声学驱动器或压电式声学驱动器。在一些实施例中,动圈式声学驱动器可以包括产生磁场的磁性件以及设置在磁场中的线圈,线圈通电后可以在磁场中产生振动从而将电能转换为机械能,该振动可以进一步传递给振动组件2921,进而产生声音。在一些实施例中,动铁式声学驱动器可以包括产生交变磁场的线圈以及设置于交变磁场中的铁磁件,铁磁件在交变磁场的作用下产生振动从而将电能转换为机械能,该振动可以进一步传递给振动组件2921,进而产生声音。在一些实施例中,静电式声学驱动器可以通过设置于其内部的静电场驱动膜片振动,从而将电能转换为机械能。在一些实施例中,压电式声学驱动器可以通过设置于其内部的压电材料在电致伸缩效应的作用下,将电能转换为机械能。在一些实施例中,声学驱动器2920可以将壳体2910形成的腔体分隔为第一腔体(也叫前腔)和第二腔体(也叫背腔或后腔)。声学驱动器2920产生的声音可以向第一腔体和/或第二腔体辐射,并通过壳体2910上的声学结构(例如,一个或多个孔部等)传递至扬声器2900的外部。
在一些实施例中,声学驱动器2920可以包括振动组件2921和驱动单元2922。在一些实施例中,振动组件2921可以基于驱动单元2922的驱动而产生相对于壳体2910的振动。振动组件2921可以是本说明书实施例中图1-图28所示的任一振动组件。例如,振动组件100、振动组件200、振动组件700或振动组件1900。在一些实施例中,振动组件2921可以位于壳体2910形成的声学腔内或者至少部分悬空设置于壳体2910的声学腔,并与壳体2910直接连接或间接连接。
在一些实施例中,振动组件2921可以包括弹性元件和支撑元件。支撑元件与壳体2910连接以支撑弹性元件。在一些实施例中,弹性元件可以包括增强区域、一个多个预处理区域和固定区域。其中,增强区域可以设置于弹性元件的中部,一个或多个预处理区域环绕设置于增强区域的外围,固定区域环绕设置于一个或多个预处理区域的外围。在一些实施例中,一个或多个预处理区域可以为增强区域提供沿增强区域的振动方向的一个或多个位移量。在一些实施例中,弹性元件的一个或多个预处理区域沿增强区域的振动方向的形变能力可以大于弹性元件其他区域(例如,增强区域)的形变能力。一个或多个预处理区域振动过程中可以沿增强区域的振动方向产生较大的形变,使得一个或多个预处理区域可以为增强区域提供沿增强区域的振动方向上的一个或多个位移量。在一些实施例中,振动组件2911的周侧与壳体2910的内壁连接,从而将壳体2910形成的腔体分隔为包括第一腔体和第二腔体的多个腔体。具体地,振动组件2911沿增强区域的振动方向的上表面(远离驱动单元2922的表面)与壳体2910形成第一腔体;振动组件2911沿增强区域的振动方向的下表面(远离振动组件2921的表面)与壳体2910形成第二腔体。
在一些实施例中,驱动单元2922可以位于振动组件2921沿增强区域的振动方向的一侧。在一些实施例中,驱动单元2922可以设置于壳体2910形成的腔体内部。在一些实施例中,驱动单元2922可以与振动组件2921连接。
在一些实施例中,声学驱动器2920还可以包括振动传递单元2923。在一些实施例中,驱动单元2922和振动传递单元2923可以位于振动组件2921沿增强区域的振动方向的一侧。振动组件2921(弹性元件)、振动传递单元2923、驱动单元2922沿增强区域的振动方向由上至下依次设置。振动传递单元2923沿增强区域的振动方向的两端分别与增强区域和驱动单元2922连接。
在一些实施例中,以气导扬声器为例,驱动单元2922可以将电信号转换为振动信号,该振动信号以机械振动的形式通过振动传递单元2923传递至振动组件2912,振动组件2921产生振动并推动第一腔体和/或第二腔体内的空气振动,产生声音,该声音可以通过壳体2910上的声学结构(例如,一个或多个孔部等)传递至扬声器2900的外部。
图30-图31是根据本说明书的一些实施例所示的扬声器示例性结构图。
在一些实施例中,参见图30,扬声器3000可以包括壳体3010和声学驱动器3020。壳体3010可以为内部具有声学腔(即中空部分)的规则或不规则的立体结构,例如,可以是中空的框架结构体,包括但不限于矩形框、圆形框、正多边形框等规则形状,以及任何不规则形状。声学驱动器3020位于壳体3010形成的声学腔或者至少部分悬空设置于壳体3010的声学腔。
在一些实施例中,声学驱动器3020可以包括振动组件3021和驱动单元3022。在一些实施例中,驱动单元3022可以与振动组件3021连接,直接驱动振动组件3021产生振动。在一些实施例中,声学驱动器3020可以包括振动组件3021、驱动单元3022和振动传递单元3023。振动组件3021、振动传递单元3023、驱动单元3022沿振动组件3021的振动方向由上至下依次设置。振动传递单元3023沿振动组件3021的振动方向的两端分别与振动组件3021(增强区域)和驱动单元3022连接,以使得驱动单元3022可以通过振动传递单元3023驱动振动组件3021产生振动。在一些实施例中,振动组件3021的周侧与壳体3010的内壁连接,从而将壳体3010形成的腔体分隔为包括第一腔体3030和第二腔体3040的多个腔体。具体地,振动组件3021沿其振动方向的上表面(远离驱动单元3022的表面)与壳体3010形成第一腔体3030;振动组件3021沿振动组件3021的振动方向的下表面(远离振动组件3021的表面)与壳体3010形成第二腔体3040。
在一些实施例中,第一腔体3030和第二腔体3040对应的壳体3010的侧壁上可以开设有一个或多个孔部,例如,第一孔部3011和第二孔部3012。第一腔体3030可以通过第一孔部3011与扬声器3000的外部连通。第二腔体3040可以通过第二孔部3012与扬声器3000的外部连通。在一些实施例中,一个或多个孔部(例如,第二孔部3012)上可以设置阻尼网(例如,阻尼网30121)。在一些实施例中,阻尼网可以调节(例如,降低)从孔部泄漏的声波的幅度,从而改善扬声器3000的性能。
在一些实施例中,驱动单元3022可以与扬声器3000的其他组件(如,信号处理器)电连接以接收电信号,并将电信号转换为机械振动信号,该机械振动可以通过振动传递单元3023传递至振动组件3021,以使振动组件3021产生振动,从而推动第一腔体3030内的空气发生振动,产生声音。在一些实施例中,声音可以通过壳体3010上的孔部(如第一孔部3011)传递至扬声器3000的外部。
在一些实施例中,振动组件3021可以包括弹性元件30211和支撑元件30212。参见图30,支撑元件30212可以嵌设于壳体3010的内壁中,并与壳体3010连接以支撑弹性元件30211。当支撑元件30212嵌设于壳体3010内壁中时,壳体3010的内壁上可以设置有与支撑元件30212匹配的孔洞,使得支撑元件30212可以放置于该孔洞内,以实现支撑元件30212的嵌设。在一些实施例中,参见图31,支撑元件30212也可以设置于壳体3010形成的腔体内,支撑元件30212沿振动组件3021的振动方向的下表面(靠近驱动单元3022的表面)或周侧面与壳体3010连接以支撑弹性元件30211。当支撑元件30212设置于壳体3010形成的腔体内时,壳体3010的内壁可以设置成具有与支撑元件30212匹配的突出结构,使得支撑元件30212可以设置于该突出结构沿振动方向的表面,以实现支撑元件30212与壳体3010的连接。这种设置方式下,通过将支撑元件30212设置于壳体3010形成的腔体内,可以扬声器3000使用过程中支撑元件30212被剐蹭损坏,进而防止扬声器3000(尤其是振动组件3021)的损坏。
在一些实施例中,参见图30-图31,弹性元件30211可以包括增强区域30211A、第一预处理区域30211B和固定区域30211C。其中,增强区域30211A可以设置于弹性元件30211的中部,第一预处理区域30211B环绕设置于增强区域30211A的外围,固定区域30211C环绕设置于第一预处理区域30211B的外围。在一些实施例中,第一预处理区域30211B可以为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第一位移量。
在一些实施例中,振动组件3021(增强区域30211A)振动过程中可以改变第一腔体3030的体积。在一些实施例中,扬声器3000可以是小尺寸的MEMS扬声器或微型扬声器。在一些实施例中,增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动位移或振动幅度越大,第一腔体3030的体积的变化量越大(即第一腔体3030内的空气振动越强),扬声器3000的低频性能越好(如低频灵敏度越大)。
在一些实施例中,可以设计振动组件3021(弹性元件30211、支撑元件30212)的结构,以提高增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动位移或振动幅度。在一些实施例中,参见图30-图31,振动组件3021的弹性元件30211可以包括第一预处理区域30211B,第一预处理区域30211B可以包括第一折环,第一折环具有第一弯折方向。第一折环在弹性元件30211振动过程中可以产生形变,使第一预处理区域30211B为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第一位移量,从而提高增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动幅度或振动位移。关于第一预处理区域30211B和第一折环的具体内容可以参见本说明书其它地方的描述。
在一些实施例中,振动组件3021的弹性元件30211还可以包括第二预处理区域(未示出)。第二预处理区域可以环绕设置于第一预处理区域30211B的外围,第二预处理区域可以为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第二位移量。在一些实施例中,第二预处理区域可以包括第二折环,第二折环具有第二弯折方向。第二弯折方向与第一弯折方向相同或不同。第二折环在弹性元件30211振动过程中可以产生形变,使第二预处理区域为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第二位移量,从而提高增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动幅度或振动位移。关于第二预处理区域和第二折环的具体内容可以参见本说明书其它地方的描述。
在一些实施例中,振动组件3021的弹性元件30211还可以包括更多个预处理区域,例如,第三预处理区域、第四预处理区域等。第三预处理区域环绕连接于第二预处理区域的周侧,第四预处理区域环绕连接于第三预处理区域的周侧。弹性元件30211包括的预处理区域的数量可以根据扬声器3000的需求(例如,低频灵敏度)进行设置,本说明书实施例在此不做特别限定。
在一些实施例中,可以设计支撑元件30212的结构,以提高增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动位移或振动幅度。在一些实施例中,支撑元件30212可以包括形变部30212A,形变部30212A沿增强区域30211A的振动方向上具有一定的形变能力。形变部30212A通过发生形变可以为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第三位移量。在一些实施例中,还可以通过设置支撑元件30212的结构(如,孔洞结构、凹陷部等),使得支撑元件30212在垂直于增强区域30211A的振动方向的横截面具有不同的截面面积,提高支撑元件30212为增强区域30211A提供沿增强区域30211A的振动方向的第三位移量,从而提高增强区域30211A沿增强区域30211A的振动方向的振动位移或振动幅度。关于支撑元件30212的具体内容可以参见本说明书其它地方的描述。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,本领域技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合,或对他们的任何新的和有用的改进。相应地,本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。

Claims (10)

1.一种振动组件,包括:
弹性元件,所述弹性元件包括增强区域、第一预处理区域和固定区域,所述增强区域设置于所述弹性元件的中部,所述第一预处理区域环绕设置于所述增强区域外围,所述固定区域环绕设置于所述第一预处理区域外围;
支撑元件,所述支撑元件与所述固定区域连接;
其中,在所述弹性元件振动时,所述第一预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第一位移量。
2.根据权利要求1所述的振动组件,其中,所述弹性元件还包括设置于所述第一预处理区域和所述固定区域之间的第二预处理区域,所述第二预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第二位移量。
3.根据权利要求2所述的振动组件,其中,所述第一预处理区域包括第一折环,所述第一折环具有第一弯折方向;所述第二预处理区域包括第二折环,所述第二折环具有第二弯折方向。
4.根据权利要求3所述的振动组件,其中,所述第一弯折方向与所述第二弯折方向相同或不同。
5.根据权利要求3所述的振动组件,其中,所述第二折环在垂直于所述增强区域的振动方向的平面上的投影面积小于所述第一折环在垂直于所述增强区域的振动方向的平面上的投影面积。
6.根据权利要求1或2所述的振动组件,其中,所述支撑元件为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第三位移量。
7.根据权利要求6所述的振动组件,其中,所述支撑元件在垂直于所述增强区域的振动方向的横截面沿所述增强区域的振动方向具有不同的截面面积。
8.一种扬声器,包括:
壳体,所述壳体形成腔体;
声学驱动器,所述声学驱动器位于所述腔体内;所述声学驱动器包括振动组件和驱动单元;
所述振动组件包括弹性元件以及支撑所述弹性元件的支撑元件,所述支撑元件与所述壳体连接;所述弹性元件包括增强区域、第一预处理区域和固定区域,所述增强区域设置于所述弹性元件的中部,所述第一预处理区域环绕设置于所述增强区域外围,所述固定区域环绕设置于所述第一预处理区域外围;所述固定区域与所述支撑元件连接;
其中,在所述弹性元件振动时,所述第一预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第一位移量。
9.根据权利要求8所述的扬声器,其中,所述弹性元件还包括设置于所述第一预处理区域和所述固定区域之间的第二预处理区域,所述第二预处理区域为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第二位移量。
10.根据权利要求8或9所述的扬声器,其中,所述支撑元件为所述增强区域提供沿所述增强区域的振动方向的第三位移量。
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